Ефективність застосування комбінованих накопичувачів електричної енергії на маневрових тепловозах

Abstract

UA: В статі розглянуто питання ефективності застосування накопичувачів енергії на маневрових локомотивах типу ЧМЕ3. Запропонована імітаційна модель маневрового локомотиву ЧМЕ3, з комбінованим накопичувачем енергії у силовому ланцюгу, для розрахунку витрат палива. Представлені основні розрахункові блоки імітаційної моделі та взаємозв’язки між ними. У першому блоці розраховується тягова потужність локомотива на ободі колісної пари. Другий блок служить для визначення потужності двигуна, де враховуються втрати в силовій передачі і витрати потужності на допоміжні навантаження. Третій блоку визначення стану накопичувача. Блок порівняння служить для узгодження енергетичних параметрів всіх компонентів силової установки локомотива. Далі проводиться оптимізація режимів роботи силової установки тепловоза по мінімуму витрати палива, яка здійснюється в блоці вибору оптимальної потужності дизеля і режимів його роботи. Цей блок пов'язаний з блоком визначення витрати палива, в якому використані аналітичні залежності витрати палива від потужності і частоти обертання. Отримана модель доводить що використання комбінованого накопичувача енергії у силовому ланцюгу маневрового локомотива дозволяє зменшити витрати палива на маневрову роботу.

EN: The article considers the questions of efficiency of application of energy storage on shunting locomotives type CHME3. The proposed simulation model of shunting locomotive CHME3, with a combined energy storage in the power circuit, to calculate fuel consumption. Presents the main design blocks of the simulation model and the relationships between them. The simulation model consists of six blocks. In the first block is calculated tractive power of the locomotive on the rim of the wheel pair. The second block is used to determine engine power, which takes into account losses in the power transmission and power losses in the auxiliary load. The third unit determine the status of the drive. The compare unit is used to adapt the energy parameters of all components of the power plant of the locomotive. Next is the optimization of operation modes of the power plant of the locomotive at a minimum fuel consumption, which is carried out in the block selection of the optimal power diesel and modes of its work. This unit is associated with the block determining fuel consumption, which used the analytical dependence of fuel consumption from power and frequency of rotation of the shaft. The resulting model demonstrates that the combined use of energy storage in the power circuit shunting locomotive allows to reduce fuel consumption on shunting work.